缓蚀剂联合阴极保护套管的内防腐技术研究

针对油井套管的内腐蚀问题,采用高温高压失重试验及极化曲线、交流阻抗谱和恒电位极化等电化学测试技术,结合有限元模拟计算,研究了固体缓蚀剂联合阴极保护的套管内防腐技术及其协同促进机制。结果表明：固体缓蚀剂现场加注浓度为120 mg/L时,其对J55套管的缓蚀率为85.91%,满足标准要求,但腐蚀速率仍然较高,为0.307 9 mm/a;该固体缓蚀剂为阴极型缓蚀剂,阴极保护可显著促进缓蚀剂粒子的吸附阻滞效果,外加-50 mV阴极极化电位后,缓蚀剂吸附极化电阻由505.59Ω·cm²增加到1 878.50Ω·cm²;通过有限元模拟软件计算得到高温铝阳极对J55裸钢管的保护距离仅11.104 m,采用固体缓蚀剂联合牺牲阳极阴极保护措施后,固体缓蚀剂延长了牺牲阳极的保护距离,随着缓蚀剂覆盖率的增加,有效保护距离不断延长,当覆盖率达到98%时,有效保护距离超过100 m;固体缓蚀剂和阴极保护具有协同促进作用,室内实验得到联合作用下J55套管均匀腐蚀速率降低到0.010 2 mm/a,缓蚀率达到99.53%,具有优异的保护效果。     

油井套管腐蚀原因分析与防腐蚀措施的效果评价

在对某油田套损井工况调研的基础上，通过采出水成分、腐蚀产物成分等分析，明确了套管内、外腐蚀环境及腐蚀原因。通过化学成分分析及模拟工况环境的腐蚀速率测试评价了在用套管材料的耐蚀性；通过有限元模拟方法计算得到套管内置和外置牺牲阳极在不同环境中的有效保护距离；通过释放率和缓蚀率测试评价了在用固体缓蚀剂的缓蚀性能。最后根据评价结果对防腐蚀措施提出了改进建议。